Гидрологические расчеты. Расчет максимального стока дождевых паводков (Лекция 5) презентация

5

дождевых паводков средних рек при наличии реки-аналога.
Формула для расчета максимальных расходов дождевых паводков средних рек при отсутствии реки-аналога.
Формула предельной интенсивности для расчета максимальных расходов дождевых паводков малых рек.
Расчет слоя дождевого стока малых рек.
Схема расчета максимальных расходов воды по СП 33-101-2003 при различном объеме гидрометрической информации.

© А. В. Сикан РГГМУ

дожди, которые делятся на 3 основные вида:
Ливни – относительно короткие и интенсивные дожди продолжительностью до 2-4 часов и средней интенсивностью 10-20 мм/час. Наиболее сильные ливни дают за 2-4 часа до 100-150 мм осадков и более. Ливни имеют относительно небольшую площадь орошения, поэтому могут вызывать значительные паводки только на малых реках с площадью водосборов до 100-200 км2 (реже до 1000 км2 ).
Ливневые дожди характеризуются продолжительностью от нескольких часов до нескольких суток, средней интенсивностью 2-10 мм/час и могут орошать территории до нескольких сотен квадратных километров. Наиболее значительные ливневые дожди продолжаются до 3-5 суток и могут дать суммарный слой осадков до 200-300 мм и более. Ливневые дожди могут вызывать катастрофические паводки на малых, средних и больших реках.
Обложные дожди отличаются большой продолжительностью (3-5 суток и более) и относительно малой интенсивностью (менее 2 мм/час). Обложные дожди могут вызывать паводки на средних и крупных реках, но значительно уступающие паводкам от ливневых дождей.

© А. В. Сикан РГГМУ

наличии реки-аналога (формула I типа)

=

Расчетная формула

© А. В. Сикан РГГМУ

При расчетах максимальных расходов дождевых паводков к категории средних относятся реки с площадью водосбора более 200 км2 [СП 33-101-2003].

водосбора для рек бассейна Нижней Волги.

Определение районного показателя редукции «n»

(2)

(3)

(4)

(1)

© А. В. Сикан РГГМУ

Для определения районного показателя редукции строится редукционная зависимость.

главного русла и основных притоков величину коэффициента δ следует принимать: при относительной озерности менее 2% δ = 1; при относительной озерности более 2% δ = 0,8. При наличии проточных озер коэффициент δ рассчитывается по формуле (2). Для лесной и лесостепной зон: C0 = 0,2; для степной C0 = 0,4; fоз*– средневзешенная озерность, %.

Коэффициент δ2, учитывающий снижение максимального расхода воды заболоченных бассейнов, определяется по формуле (3); fб – относительная заболоченность, %.

(1)

(2)

(3)

© А. В. Сикан РГГМУ

отсутствии реки-аналога (формула II типа)

Расчетная формула

(5)

1

2

3

4

© А. В. Сикан РГГМУ

Для определения показателя редукции «n», так же как и для формулы I типа, строится районная редукционная зависимость.

Коэффициенты δ , δ2 , так же как и для формулы I типа, определяются по формулам в зависимости от относительной озерности и заболоченности водосбора;

Коэффициент δ3, учитывающий изменение параметра q200 в полугорных и горных районах, рассчитывается по региональным формулам в зависимости от средней высоты водосбора.

(1)

© А. В. Сикан РГГМУ

P %-ной обеспеченности, приведенный к площади водосбора 200 км2, определяется методом пространственной интерполяции с использованием данных рек-аналогов.
Значение параметра q200 на реках-аналогах определяется обратным путем из формулы (1) при Р = 1% :

λp – переходные коэффициенты от максимальных расходов воды обеспеченностью P = 1% к значениям другой обеспеченности, определяются по рекам-аналогам. Расчет выполняется для каждой обеспеченности с использованием формулы (3). Для расчета по формуле (1) принимаются средние районные значения λp .

(2)

(3)

Пример: переходные коэффициенты λp для рек бассейна Верхней Волги

© А. В. Сикан РГГМУ

рек (формула III типа)

Расчетная формула

Исходная формула

© А. В. Сикан РГГМУ

Сикан РГГМУ

ϕ0 – устанавливаются по таблицам в зависимости от природной зоны, типа и механического состава почв.
Iв – средний уклон водосбора, ‰

Фр – гидроморфологическая характеристика русла.
Параметры m и mp – зависят от морфометрии русла и поймы.
L – длина реки, км
F – площадь водосбора, км2.
I – средневзвешенный уклон реки, ‰.
H1% – максимальный суточный слой осадков
1 %-ной обеспеченности.

q*1% – максимальный модуль дождевого стока 1 %-ной обеспеченности, выраженный в долях от произведения ϕH1%.
τск – продолжительность склонового добегания, определяется в зависимости от природной зоны и заболоченности бассейна.
ТР – тип редукции осадков (№ района), определяется по карте.

Исходные данные

Порядок расчета по формуле предельной интенсивности

1

2

3

4

© А. В. Сикан РГГМУ

Сикан РГГМУ

Максимальный модуль дождевого стока 1 %-ной обеспеченности (q*1%), выраженный в долях от произведения ϕ H1%. (фрагмент таблицы из СНиП 2.01.14-83* )

дождевых паводков расчетной обеспеченности (hp) для рек с площадью водосбора менее 50 км2 :

Параметры ϕ и H1% определяются так же как в формуле предельной интенсивности.
Параметр ψ(τ=150) для водосборов с площадью более 1 км2 принимается равным 1.
Переходные коэффициенты λp определяются по рекам-аналогам. Расчет выполняется для каждой обеспеченности с использованием формулы (2). Для расчета по формуле (1) принимаются средние районные значения λp .

(1)

(2)

ряду параметров распределения

вход в таблицу координат анали-тической кривой обеспеченностей

восстановление по ряду аналога

весеннее половодье

дождевые паводки

менее
6 лет

6 и более лет

При отсутствии данных

При наличии короткого ряда

При наличии длинного ряда

средние и малые реки

средняя река

малая
река

редукционная формула

редукционная формула
типа I или II

формула предельной интенсивности

метод отношений

Определение расхода расчетной обеспеченности

© А. В. Сикан РГГМУ

на малых, средних и больших реках ?
Какие типы формул используются при расчете максимальных расходов дождевых паводков ?
Как производится расчет максимальных расходов дождевых паводков средних рек ?
Как производится расчет максимальных расходов дождевых паводков малых рек ?
Как производится расчет слоя стока дождевых паводков малых рек ?
Как производится расчет максимальных расходов воды при различном объеме гидрометрической информации ?

© А. В. Сикан РГГМУ

33-101-2003. «Определение основных расчетных гидрологических характеристик»: п.7.37-7.49.
Методические рекомендации по определению расчетных гидрологических характеристик при отсутствии данных гидрометрических наблюдений: п.8.2.

Рекомендуемые материалы для изучения:

Конец лекции №5